本實(shí)用新型屬于一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材，尤其是一種針對聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的裝置。

背景技術(shù)：

能源是現(xiàn)代社會(huì)存在和發(fā)展的基石。隨著全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，能源消費(fèi)也相應(yīng)的持續(xù)增長。隨著時(shí)間的推移，化石能源的稀缺性越來越突顯，且這種稀缺性也逐漸在能源商品的價(jià)格上反應(yīng)出來。在化石能源供應(yīng)日趨緊張的背景下，大規(guī)模的開發(fā)和利用可再生能源已成為未來各國能源戰(zhàn)略中的重要組成部分。

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實(shí)的長壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。我們對太陽能的利用大致可以分為光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，其中，光電利用(光伏發(fā)電)是近些年來發(fā)展最快，也是最具經(jīng)濟(jì)潛力的能源開發(fā)領(lǐng)域。

使用晶硅電池和薄膜電池進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，分別是第一、第二代太陽能利用技術(shù)，均已得到了廣泛應(yīng)用。利用光學(xué)元件將太陽光匯聚后再進(jìn)行利用發(fā)電的聚光太陽能技術(shù)，被認(rèn)為是太陽能發(fā)電未來發(fā)展趨勢的第三代技術(shù)。聚光光伏(CPV)是指將匯聚后的太陽光通過高轉(zhuǎn)化效率的光伏電池直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)。

然而，在新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的大形勢下，卻面臨著新能源技術(shù)方面專業(yè)人才短缺的現(xiàn)象，這種狀況將嚴(yán)重制約中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與之對應(yīng)的，各高校所開展的新能源技術(shù)課程才剛剛起步，教學(xué)模式還不成熟，配套的專業(yè)教材與專業(yè)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)儀器都處于良莠不齊，亟待規(guī)劃和有效開發(fā)中。目前，針對新能源發(fā)電技術(shù)的配套教學(xué)設(shè)備數(shù)量有限，功能比較單一，甚至華而不實(shí)，不能積極有效地起到輔助教學(xué)，加深理解的作用，嚴(yán)重影響著新能源方面人才的培養(yǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本實(shí)用新型提供一種聚光光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可有效解決以上存在的問題，滿足整個(gè)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)需要。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種聚光光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),包括模擬光源，聚光光伏組件，太陽能控制器，蓄電池，逆變器，交流負(fù)載，直流負(fù)載和水冷散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述聚光光伏組件與太陽能控制器連接，所述逆變器并聯(lián)到所述太陽能控制器的輸出端，所述蓄電池與所述太陽能控制器連接，所述逆變器輸出端與交流負(fù)載相連，所述直流負(fù)載并聯(lián)接入所述太陽能控制器的輸出端；所述模擬光源用于產(chǎn)生模擬太陽光；所述水冷散熱系統(tǒng)包括管道，溫度控制器，壓力罐和保溫水箱；所述聚光光伏組件通過管道與所述水冷散熱系統(tǒng)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、適用范圍廣，可以對聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)每個(gè)部分做單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，也可以做完整聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)；

2、采用專用太陽能型充放電控制器對其進(jìn)行充放電控制，與太陽能電池板發(fā)電形成聯(lián)合供電系統(tǒng)，提供給下一級直流負(fù)載或者為離網(wǎng)逆變提供直流電源；

3、提高了教學(xué)和科研水平，為開展聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)提供各種必要條件，為教學(xué)和科研的實(shí)驗(yàn)服務(wù)，有助于聚光光伏發(fā)電的方案優(yōu)化或改進(jìn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1所示，系統(tǒng)包括模擬光源，聚光光伏組件，太陽能控制器，蓄電池，逆變器，交流負(fù)載，直流負(fù)載和水冷散熱系統(tǒng)。

模擬光源，為連接有調(diào)光電路的白熾燈泡。

聚光光伏組件，是把砷化鎵電池，聚光組件(凹面鏡聚光組件)，跟蹤系統(tǒng)，結(jié)合在一起構(gòu)成的機(jī)構(gòu)。

太陽能控制器,作為對前路供電的綜合控制單元，具有太陽能電池輸入端口，控制太陽能電池對蓄電池進(jìn)行智能充電，具有防雷、太陽能防反充、過電壓自動(dòng)剎車、蓄電池反接和開路保護(hù)等。

逆變器，將蓄電池直流電轉(zhuǎn)化為交流用電，供給常用的交流負(fù)載如電機(jī)，電燈等使用，并提供相關(guān)的保護(hù)。

蓄電池為儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)存太陽能電池方陣受光照時(shí)所發(fā)出電能，并可隨時(shí)向負(fù)載供電。

其工作流程是，聚光光伏組件接收到模擬光源后產(chǎn)生電能，根據(jù)負(fù)載參數(shù)選擇輸入到太陽能控制器中，蓄電池接入太陽能控制器，由控制器實(shí)現(xiàn)對蓄電池的智能充放電，在光源充足時(shí)將富足的電能存儲(chǔ)在蓄電池中，在負(fù)載功率較大時(shí)釋放電能補(bǔ)充發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率上的不足。發(fā)電系統(tǒng)的電能與蓄電池中儲(chǔ)存的電能通過太陽能控制器輸出，連接逆變器進(jìn)行離網(wǎng)逆變的工作。水冷散熱系統(tǒng)，用于凹面鏡聚光點(diǎn)處的電池芯片和構(gòu)件散熱，使用的散熱介質(zhì)為水，水升溫后儲(chǔ)存在保溫水箱中。壓力罐利用罐內(nèi)空氣的可壓縮性來調(diào)節(jié)和貯存水量并使之保持所需壓力，根據(jù)實(shí)際情況可采用補(bǔ)氣式或隔膜式壓力罐。

水冷散熱系統(tǒng)通過管道中的水的循環(huán)帶走電池芯片的熱量，介質(zhì)的循環(huán)有強(qiáng)制循環(huán)和溫差循環(huán)，溫差循環(huán)設(shè)定完成后，當(dāng)集熱端和儲(chǔ)水端達(dá)到設(shè)定的溫度差即可啟動(dòng)循環(huán)，待兩者溫度持平或到設(shè)定的值時(shí)，循環(huán)停止。管道中的介質(zhì)溶液通過保溫水箱儲(chǔ)存?zhèn)溆谩榱思訌?qiáng)保溫效果，所述保溫水箱由芯層、內(nèi)層和外層組成，芯層使用聚氨酯發(fā)泡或聚苯乙烯材料制成，內(nèi)層使用食品級不銹鋼或鍍鋅材料制成，外層使用普通不銹鋼制成。

顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。